CN108655391A - 一种铜铝纳米复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铜铝纳米复合材料，包括原料：基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水，所述各原料的重量百分比分别为：30%‑40%的基体、3%‑13%的改性剂、1%‑3%的抗氧化剂、3%‑7%的偶联剂及40%‑60%的水，所述基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水的重量百分比分别取：35%的基体、8%的改性剂、2%的抗氧化剂、5%的偶联剂及50%的水，所述基体由80%的Cu、10%的Al、5%的Zn和5%Sn混合而成，且Cu、Al、Zn和Sn均呈粉末状，所述改性剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳管构成，且三者混合的量分别为1：1：1，所述抗氧化剂由二丁基羟基甲苯和叔丁基对苯二酚构成，且两者混合的量分别为1：1，该铜铝纳米复合材料，具有防辐射效果好及耐磨性强的特点。

Description

一种铜铝纳米复合材料
技术领域
本发明涉及纳米复合材料技术领域，具体为一种铜铝纳米复合材料。
背景技术
纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其它无机粒子、纤维、纳米碳管等改性剂为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中，形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系，这一体系材料称之为纳米复合材料。
复合材料由于其优良的综合性能，特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通及体育等领域，纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分，如今世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。该研究方向主要包括纳米聚合物基复合材料、纳米碳管功能复合材料及纳米钨铜复合材料等。
虽然现有的铜铝纳米复合材料应用广泛，但仍然存在防辐射效果差及耐磨性弱的问题。而本发明中的铜铝纳米复合材料很好的解决了此类问题，不仅便于大批量生产，且产品质量高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜铝纳米复合材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种铜铝纳米复合材料，包括原料：基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水。
根据上述技术方案，所述各原料的重量百分比分别为：30%-40%的基体、3%-13%的改性剂、1%-3%的抗氧化剂、3%-7%的偶联剂及40%-60%的水。
根据上述技术方案，所述基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水的重量百分比分别取：35%的基体、8%的改性剂、2%的抗氧化剂、5%的偶联剂及50%的水。
根据上述技术方案，所述基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水的重量百分比分别取：30%的基体、13%的改性剂、2%的抗氧化剂、5%的偶联剂及50%的水。
根据上述技术方案，所述基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水的重量百分比分别取：40%的基体、3%的改性剂、2%的抗氧化剂、5%的偶联剂及50%的水。
根据上述技术方案，所述基体由80%的Cu、10%的Al、5%的Zn和5%Sn混合而成，且Cu、Al、Zn和Sn均呈粉末状。
根据上述技术方案，所述改性剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳管构成，且三者混合的量分别为1：1：1。
根据上述技术方案，所述抗氧化剂由二丁基羟基甲苯和叔丁基对苯二酚构成，且两者混合的量分别为1：1。
根据上述技术方案，所述偶联剂由钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂构成，且两者混合的量分别为1：1。
根据上述技术方案，所述水为40度的去离子水。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，先将按比例选取好的除抗氧化剂和偶联剂外的各原料进行充分的混合搅拌处理，之后加入偶联剂，并在预定温度下进行充分的混合搅拌处理，再加入抗氧化剂，并在预定温度下进行充分的混合搅拌处理，最后再将其导入模具内进行成型处理，即可得到所需铜铝纳米复合材料，适合大量推广及使用。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：
实施例1
1）将基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水依次按35%、8%、2%、5%及50%的重量百分比称取；
2）将1）中的基体、改性剂及水依次按35%、8%及50%的重量百分比混合，并在1500转每分钟至2000转每分钟的转速下，将其充分搅拌60分钟，使得各原料混合均匀，且混合搅拌的温度控制在60至90度之间；
3）将2）中得到的混合溶液静置5分钟后，加入偶联剂，并在1000转每分钟至1500转每分钟的转速下，将其充分搅拌30分钟，使得各原料混合均匀，且偶联剂加入的重量百分比为5%，且混合搅拌的温度控制在60至90度之间；
4）将3）中得到的混合溶液静置5分钟后，加入抗氧化剂，并在2000转每分钟至2500转每分钟的转速下，将其充分搅拌15分钟，使得各原料混合均匀，且抗氧化剂加入的重量百分比为2%，且混合搅拌的温度控制在60至90度之间；
5）当化学反应结束后，将4）中得到的混合溶液导入模具中进行成型处理，即可得到所需铜铝纳米复合材料。
实施例2
1）将基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水依次按30%、13%、2%、5%及50%的重量百分比称取；
2）将1）中的基体、改性剂及水依次按30%、13%及50%的重量百分比混合，并在1500转每分钟至2000转每分钟的转速下，将其充分搅拌60分钟，使得各原料混合均匀，且混合搅拌的温度控制在60至90度之间；
3）将2）中得到的混合溶液静置5分钟后，加入偶联剂，并在1000转每分钟至1500转每分钟的转速下，将其充分搅拌30分钟，使得各原料混合均匀，且偶联剂加入的重量百分比为5%，且混合搅拌的温度控制在60至90度之间；
4）将3）中得到的混合溶液静置5分钟后，加入抗氧化剂，并在2000转每分钟至2500转每分钟的转速下，将其充分搅拌15分钟，使得各原料混合均匀，且抗氧化剂加入的重量百分比为2%，且混合搅拌的温度控制在60至90度之间；
5）当化学反应结束后，将4）中得到的混合溶液导入模具中进行成型处理，即可得到所需铜铝纳米复合材料。
实施例3
1）将基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水依次按40%、3%、2%、5%及50%的重量百分比称取；
2）将1）中的基体、改性剂及水依次按40%、3%及50%的重量百分比混合，并在1500转每分钟至2000转每分钟的转速下，将其充分搅拌60分钟，使得各原料混合均匀，且混合搅拌的温度控制在60至90度之间；
3）将2）中得到的混合溶液静置5分钟后，加入偶联剂，并在1000转每分钟至1500转每分钟的转速下，将其充分搅拌30分钟，使得各原料混合均匀，且偶联剂加入的重量百分比为5%，且混合搅拌的温度控制在60至90度之间；
4）将3）中得到的混合溶液静置5分钟后，加入抗氧化剂，并在2000转每分钟至2500转每分钟的转速下，将其充分搅拌15分钟，使得各原料混合均匀，且抗氧化剂加入的重量百分比为2%，且混合搅拌的温度控制在60至90度之间；
5）当化学反应结束后，将4）中得到的混合溶液导入模具中进行成型处理，即可得到所需铜铝纳米复合材料。
工作原理：先将按比例选取好的除抗氧化剂和偶联剂外的各原料进行充分的混合搅拌处理，使得各组分在预定的温度下混合均匀，便于改性剂内的各物质均匀性地分散于基体材料中，并由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳管的相互作用，使其具有良好的防辐射能力，之后加入偶联剂，并在预定温度下进行充分的混合搅拌处理，并由钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂的共同作用，大大增强了其耐应力及耐磨程度，改善界面状态，提高了粘合能力，再加入抗氧化剂，并在预定温度下进行充分的混合搅拌处理，大大提升了其稳定程度，最后再将其导入模具内进行成型处理，即可得到所需铜铝纳米复合材料，整个操作过程，步骤简单，便于大批量生产，同时具有很好的粘合及抗剥离性能，大大提升了产品质量，适合大量推广及使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铜铝纳米复合材料，其特征在于：包括原料：基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水。
2.根据权利要求1所述的一种铜铝纳米复合材料，其特征在于：所述各原料的重量百分比分别为：30%-40%的基体、3%-13%的改性剂、1%-3%的抗氧化剂、3%-7%的偶联剂及40%-60%的水。
3.根据权利要求2所述的一种铜铝纳米复合材料，其特征在于：所述基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水的重量百分比分别取：35%的基体、8%的改性剂、2%的抗氧化剂、5%的偶联剂及50%的水。
4.根据权利要求2所述的一种铜铝纳米复合材料，其特征在于：所述基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水的重量百分比分别取：30%的基体、13%的改性剂、2%的抗氧化剂、5%的偶联剂及50%的水。
5.根据权利要求2所述的一种铜铝纳米复合材料，其特征在于：所述基体、改性剂、抗氧化剂、偶联剂及水的重量百分比分别取：40%的基体、3%的改性剂、2%的抗氧化剂、5%的偶联剂及50%的水。
6.根据权利要求1所述的一种铜铝纳米复合材料，其特征在于：所述基体由80%的Cu、10%的Al、5%的Zn和5%Sn混合而成，且Cu、Al、Zn和Sn均呈粉末状。
7.根据权利要求1所述的一种铜铝纳米复合材料，其特征在于：所述改性剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米碳管构成，且三者混合的量分别为1：1：1。
8.根据权利要求1所述的一种铜铝纳米复合材料，其特征在于：所述抗氧化剂由二丁基羟基甲苯和叔丁基对苯二酚构成，且两者混合的量分别为1：1。
9.根据权利要求1所述的一种铜铝纳米复合材料，其特征在于：所述偶联剂由钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂构成，且两者混合的量分别为1：1。
10.根据权利要求1所述的一种铜铝纳米复合材料，其特征在于：所述水为40度的去离子水。
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